package com.example.dfs;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 207. 课程表
 * 你这个学期必须选修 numCourses 门课程，记为 0 到 numCourses - 1 。
 * <p>
 * 在选修某些课程之前需要一些先修课程。 先修课程按数组 prerequisites 给出，其中 prerequisites[i] = [ai, bi] ，表示如果要学习课程 ai 则 必须 先学习课程  bi 。
 * <p>
 * 例如，先修课程对 [0, 1] 表示：想要学习课程 0 ，你需要先完成课程 1 。
 * 请你判断是否可能完成所有课程的学习？如果可以，返回 true ；否则，返回 false 。
 * <p>
 * <p>
 * <p>
 * 示例 1：
 * <p>
 * 输入：numCourses = 2, prerequisites = [[1,0]]
 * 输出：true
 * 解释：总共有 2 门课程。学习课程 1 之前，你需要完成课程 0 。这是可能的。
 * 示例 2：
 * <p>
 * 输入：numCourses = 2, prerequisites = [[1,0],[0,1]]
 * 输出：false
 * 解释：总共有 2 门课程。学习课程 1 之前，你需要先完成​课程 0 ；并且学习课程 0 之前，你还应先完成课程 1 。这是不可能的。
 * <p>
 * <p>
 * <p>
 * 思路：将这些数组构造成图的形式，构造方式以链表为基准，链表的下标对应课程，里面放的值对应学此课程前需要的课程
 */
public class CourseScheduleI {
    // 存储有向图
    List<List<Integer>> edges;
    // 标记每个节点的状态：0=未搜索，1=搜索中，2=已完成
    int[] visited;
    // 判断有向图中是否有环
    boolean valid = true;

    public static void main(String[] args) {
        CourseScheduleI courseScheduleII = new CourseScheduleI();
        int[][] prerequisites = {{1, 0}, {2, 0}, {3, 1}, {3, 2}};
        System.out.println(courseScheduleII.findOrder(4, prerequisites));
    }

    public boolean findOrder(int numCourses, int[][] prerequisites) {
        edges = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < numCourses; ++i) {
            edges.add(new ArrayList<>());
        }
        visited = new int[numCourses];
        //构造图
        for (int[] info : prerequisites) {
            edges.get(info[1]).add(info[0]);
        }
        // 每次挑选一个「未搜索」的节点，开始进行深度优先搜索
        for (int i = 0; i < numCourses && valid; ++i) {
            if (visited[i] == 0) {
                dfs(i);
            }
        }
        // 如果没有环，那么就有拓扑排序
        return valid;
    }

    public void dfs(int u) {
        // 将节点标记为「搜索中」
        visited[u] = 1;
        // 搜索其相邻节点
        // 只要发现有环，立刻停止搜索
        for (int v : edges.get(u)) {
            // 如果「未搜索」那么搜索相邻节点
            if (visited[v] == 0) {
                dfs(v);
                if (!valid) {
                    return;
                }
            }
            // 如果「搜索中」说明找到了环
            else if (visited[v] == 1) {
                valid = false;
                return;
            }
        }
        // 将节点标记为「已完成」
        visited[u] = 2;
    }
}
